Nhựa ABS là gì?
Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) là một polyme vô định hình và là loại nhựa nhiệt dẻo không trong suốt. “Nhựa nhiệt dẻo” (trái ngược với “nhiệt rắn”) đề cập đến cách vật liệu phản ứng với nhiệt. Nhựa nhiệt dẻo hóa lỏng (tức là có thể “chuyển đổi thủy tinh”) ở một nhiệt độ nhất định (221ºF đối với nhựa ABS). Chúng có thể được làm nóng đến điểm nóng chảy, làm lạnh rồi lại làm nóng lại mà không bị giảm chất lượng đáng kể. Thay vì đốt cháy, nhựa nhiệt dẻo như ABS sẽ hóa lỏng, cho phép chúng dễ dàng được đúc phun và sau đó là tái chế.
| Công thức hóa học | (C8H8·C4H6·C3H3N)n |
| Khối lượng riêng | 1.060–1.080 g/cm3 |
| Mô đun đàn hồi | 2.06 GPa |
| Hấp thụ nước | 0.410 % |
| Độ cứng Rockwell | 106 |
Ngược lại, nhựa nhiệt rắn chỉ có thể được gia nhiệt một lần (thường là trong quá trình ép phun). Lần gia nhiệt đầu tiên làm cho vật liệu nhiệt rắn đông kết (tương tự như epoxy 2 phần), dẫn đến sự thay đổi hóa học không thể đảo ngược. Nếu bạn cố gắng làm nóng nhựa nhiệt rắn đến nhiệt độ cao lần thứ hai, nó sẽ chỉ bị cháy. Đặc điểm này làm cho vật liệu nhiệt rắn trở thành ứng cử viên kém cho việc tái chế. ABS cũng là một vật liệu vô định hình, có nghĩa là nó không thể hiện các đặc tính có trật tự của một chất rắn kết tinh.
ABS được tạo ra như thế nào?
ABS phổ biến nhất được tạo ra bằng việc polyme hóa thông qua quá trình nhũ tương (hỗn hợp của nhiều chất không kết hợp được với nhau). Một ví dụ nổi tiếng về sản phẩm được nhũ hóa là sữa. ABS cũng được tạo ra, mặc dù ít phổ biến hơn, bằng một quá trình được cấp bằng sáng chế được gọi là quá trình trùng hợp khối liên tục. Trên thế giới, phương pháp phổ biến nhất để tạo ra ABS là quá trình tạo nhũ tương.
Điều quan trọng cần lưu ý là vì ABS là vật liệu nhựa nhiệt dẻo nên nó có thể dễ dàng tái chế, như đã đề cập ở trên. Điều này có nghĩa cách phổ biến để sản xuất nhựa ABS là từ nhựa ABS khác (tức là sản xuất nhựa ABS từ ABS).
Đặc tính kỹ thuật
ABS rất chắc chắn về mặt cấu trúc, đó là lý do tại sao nó được sử dụng trong những sản phẩm như vỏ máy ảnh, vỏ bảo vệ và bao bì. ABS là một lựa chọn tốt nếu bạn cần một loại nhựa cứng, bền, rẻ và chịu được các tác động bên ngoài.
Nhựa ABS có lợi thế trong nhiều ngành công nghiệp. Tuy nhiên các giới hạn vật lý nhất định cũng góp phần hạn chế việc sử dụng vật liệu trong các sản phẩm và ứng dụng nhất định. Những thiếu sót này bao gồm:
- Khả năng chịu thời tiết (bị hư hại do ánh sáng mặt trời)
- Kháng dung môi
- Nguy hiểm khi bị bỏng
- Hạn chế sử dụng liên quan đến ngành công nghiệp thực phẩm
- Giá cao hơn Polystyrene (PS) hoặc Polyethylene (PE)
Thông số kỹ thuật của nhựa ABS
Đặc tính vật lý
| Chỉ tiêu | Khoảng giá trị | Giá trị đo được(*) |
|---|---|---|
| Tỉ trọng | 1.01 – 1.20 g/cc | 1.07 g/cc |
| Hấp thụ nước | 0.050 – 1.0 % | 0.410 % |
| Hấp thụ độ ẩm ở trạng thái cân bằng | 0.00 – 0.30 % | 0.217 % |
| Hấp thụ nước ở độ bão hòa | 0.30 – 1.03 % | 0.713 % |
| Độ ẩm tối đa | 0.010 – 0.15 | 0.0490 |
| Co ngót khuôn tuyến tính | 0.0020 – 0.0080 cm/cm | 0.00552 cm/cm |
| Co ngót khuôn tuyến tính, cắt ngang | 0.0030 – 0.0080 cm/cm | 0.00575 cm/cm |
| Dòng chảy | 0.10 – 35 g/10 min | 6.18 g/10 min |
Đặc tính cơ học
| Chỉ tiêu | Khoảng giá trị | Giá trị đo được |
|---|---|---|
| Độ cứng, Rockwell R | 68 – 118 | 106 |
| Độ cứng thụt đầu bóng | 65.0 – 110 MPa | 93.2 MPa |
| Độ bền kéo, tối ưu | 22.1 – 74.0 MPa | 38.8 MPa |
| Độ bền kéo, Năng suất | 13.0 – 65.0 MPa | 44.8 MPa |
| Kéo dài khi nghỉ | 3.0 – 150 % | 49.1 % |
| Kéo dài ở năng suất | 0.62 – 30 % | 5.44 % |
| Mô đun đàn hồi | 1.00 – 2.65 GPa | 2.06 GPa |
| Sức mạnh năng suất uốn | 0.379 – 593 MPa | 73.7 MPa |
| Mô-đun uốn dẻo | 0.200 – 5.50 GPa | 2.17 GPa |
| Tác động Izod, khía | 0.380 – 10.3 J/cm | 4.04 J/cm |
| Izod Impact, Unnotched | 1.07873 – 1.66713 J/cm | 1.37 J/cm |
| Tác động Izod, khía (ISO) | 8.00 – 48.0 kJ/m² | 27.2 kJ/m² |
| Charpy Impact Unnotched | 11.0 J/cm² – NB | 15.4 J/cm² |
| Tác động Charpy, khía | 0.700 – 5.00 J/cm² | 2.58 J/cm² |
| Phóng phi tiêu, Tổng năng lượng | 24.4 – 50.2 J | 31.9 J |
| Tác động phi tiêu rơi | 19.0 – 569 J | 163 J |
| Tác động công cụ Tổng năng lượng | 14.0 – 47.5 J | 24.1 J |
| Năng lượng tác động công cụ ở mức cao nhất | 11.0 – 33.9 J | 18.8 J |
Đặc tính điện tử
| Chỉ tiêu | Khoảng giá trị | Giá trị đo được |
|---|---|---|
| Điện trở suất | 1.00e+9 – 1.00e+17 ohm-cm | 7.26e+15 ohm-cm |
| Sức đề kháng bề mặt | 1.00e+9 – 1.00e+16 ohm | 1.27e+15 ohm |
| Hằng số điện môi | 2.6 – 3.3 | 2.99 |
| Độ bền điện môi | 18.0 – 50.0 kV/mm | 33.0 kV/mm |
| Yếu tố phân tán | 0.0050 – 0.090 | 0.0222 |
| Chỉ số theo dõi so sánh | 525 – 600 V | 590 V |
| Đánh lửa dây nóng, HWI | 7.0 – 60 sec | 19.2 sec |
| High Amp Arc Ignition Ignition, HAI | 120 – 200 arcs | 164 arcs |
| Tốc độ theo dõi hồ quang điện áp cao, HVTR | 0.000 – 25.4 mm/min | 5.06 mm/min |
Đặc tính nhiệt
| Chỉ tiêu | Khoảng giá trị | Giá trị đo được |
|---|---|---|
| CTE, tuyến tính | 40.0 – 110 µm/m-°C | 82.2 µm/m-°C |
| CTE, tuyến tính, chuyển ngang sang dòng | 87.0 – 104 µm/m-°C | 96.3 µm/m-°C |
| Dẫn nhiệt | 0.150 – 0.200 W/m-K | 0.171 W/m-K |
| Nhiệt độ dịch vụ tối đa, không khí | 60.0 – 100 °C | 84.3 °C |
| Nhiệt độ lệch ở 0,46 MPa (66 psi) | 70.0 – 107 °C | 94.6 °C |
| Nhiệt độ lệch ở 1,8 MPa (264 psi) | 70.0 – 130 °C | 96.1 °C |
| Điểm mềm | 87.0 – 125 °C | 99.8 °C |
| Kính chuyển nhiệt độ, Tg | 108 – 109 °C | 108 °C |
| UL RTI, Điện | 50.0 – 120 °C | 85.0 °C |
| UL RTI, Cơ khí có tác động | 50.0 – 105 °C | 82.6 °C |
| UL RTI, Cơ khí không va đập | 50.0 – 120 °C | 86.7 °C |
| Tính dễ cháy, UL94 | HB – V-0 | |
| Chỉ số oxy | 0.19 | 19.0 % |
| Kiểm tra dây phát sáng | 650 – 960 °C | 677 °C |
Đặc tính quang học
| Chỉ tiêu | Khoảng giá trị | Giá trị đo được |
|---|---|---|
| Bóng | 2.5 – 98 % | 69.5 % |
| Truyền, Có thể nhìn thấy | 0.00 – 91 % | 68.2 % |
Đặc tính xử lý vật liệu
| Chỉ tiêu | Khoảng giá trị | Giá trị đo được |
|---|---|---|
| Nhiệt độ xử lý | 76.7 – 230 °C | 159 °C |
| Nhiệt độ vòi phun | 180 – 310 °C | 273 °C |
| Nhiệt độ bộ điều hợp | 200 – 300 °C | 275 °C |
| Nhiệt độ chết | 200 – 295 °C | 262 °C |
| Nhiệt độ nóng chảy | 170 – 320 °C | 261 °C |
| Nhiệt độ khuôn | 29.0 – 120 °C | 74.6 °C |
| Vận tốc tiêm | 240 mm/sec | 240 mm/sec |
| Nhiệt độ cuộn | 47.0 – 150 °C | 119 °C |
| Nhiệt độ sấy | 70.0 – 120 °C | 90.7 °C |
| Độ ẩm | 0.010 – 0.050 % | 0.0210 % |
| Điểm sương | -29.0 °C | -29.0 °C |
| Áp suất phun | 4.83 – 150 MPa |
Tại sao ABS hay được sử dụng?
ABS có khả năng chống lại các hóa chất ăn mòn và / hoặc các tác động vật lý. Nó rất dễ gia công và có nhiệt độ nóng chảy thấp nên rất thích hợp để sử dụng trong các quy trình sản xuất ép phun hoặc in 3D trên máy FDM. Giá ABS cũng tương đối rẻ, thường rơi vào khoảng giữa Polypropylene (“PP”) và Polycarbonate (“PC”). Nhựa ABS thường không được sử dụng trong các trường hợp nhiệt độ cao do nhiệt độ nóng chảy thấp. Những đặc điểm này là lý do ABS được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.
Ứng dụng của nhựa ABS?
Có vô số ứng dụng cho ABS. Trong số những thứ có thể kể đến ứng dụng rộng rãi nhất là các phím trên bàn phím máy tính, vỏ công cụ điện, miếng nhựa bảo vệ ở bề mặt ổ cắm trên tường (thường là hỗn hợp PC / ABS) và đồ chơi LEGO.
Phím vi tính làm từ nhựa ABS
ABS có độc hại không?
ABS tương đối vô hại ở chỗ tới thời điểm hiện tại, không phát hiện có bất kỳ chất gây ung thư nào trong ABS, và không có tác dụng phụ nào đã biết về sức khỏe liên quan đến việc tiếp xúc với ABS.
Tham khảo: https://www.creativemechanisms.com
Bình luận bài viết